Karbon Aktif Kulit Buah Aren (Arenga Pinnata Merr) Sebagai Adsorben Untuk Menyerap Logam Cu

Fitria Milanda, Prof. Ir. Suryo Purwono, MA.Sc., Ph.D., IPU.,ASEAN.Eng.,ACPE. ; Ir. Rochim Bakti Cahyono, S.T., M.Sc., Ph.D., IPM.

2024 | Tesis | S2 Teknik Kimia

Potensi alam yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan karbon aktif antara lain adalah kulit buah Aren (Arenga Pinnata Merr). Selain digunakan sebagai pakan ternak juga dapat digunakan sebagai karbon aktif dengan aktivator HNO3. Aktivator ini digunakan untuk mengadsorpsi logam tembaga pada air limbah industri dengan menggunakan beberapa metode penelitian antara lain dehidrasi, karbonisasi dan aktivasi. Kemudian pengujian akhir dilakukan dengan analisis spektrofotometer Uv-Vis dan analisis BET. Variabel yang digunakan berbeda-beda, diantaranya variabel tetap yaitu suhu aktivasi 300ºC dengan waktu 1 jam, variabel bebas yaitu aktivator HNO3 dengan konsentrasi 30%, 50%, 70% ukuran partikel 10,40,80,100 dan 120 mesh. Untuk metode karbonisasi alat yang digunakan adalah pirolisis, dengan hasil akhirnya adalah arang atau disebut juga char. Model persamaan pada penelitian ini menggunakan model persamaan Langmuir dan peramaan Freundlich. Hasil penelitian kadar abu terendah yang dihasilkan pada konsentrasi 30% sebesar 0,8680% di dalam ukuran partikel 40 Mesh, untuk kadar air terendah pada konsentrasi 30% sebesar 5,189%, pada ukuran partikel 40 Mesh. Analisis Spektrofotometer Uv-Vis Cu terhadap Karbon aktif yang diperoleh nilai absorbansinya lebih besar dari kurva standar, oleh karena itu pada analisis ini dilakukan extrapolasi. Hasil analisis BET pada tiga konsentrasi yaitu konsentrasi 30%, 50?n 70 % menunjukan bahwa logam Cu dapat terjerap ke dalam karbon aktif limbah kulit aren sebesar 9,71 %, 65,38 ?n 52,36 %. Data ini menunjukkan bahwa proses aktivasi, khususnya pada konsentrasi 50%, menghasilkan konsentrasi Cu tertinggi pada karbon aktif. Analisis BET juga menunjukkan bahwa kapasitas adsorpsi Cu meningkat signifikan pada konsentrasi aktivator 50%, menunjukkan peningkatan yang cukup besar dibandingkan dengan konsentrasi lainnya. Surface area yang diperoleh dari analisis BET pada tiga variasi aktivator menunjukan penurunan disebabkan oleh terjerapnya logam Cu ke dalam karbon aktif kulit buah aren. Karbon aktif yang berasal dari kulit buah aren telah terbukti memberikan peningkatan signifikan dalam kapasitas adsorpsi terhadap logam tembaga (Cu) dari larutan. Hal ini menciptakan alternatif yang efisien dan berkelanjutan dibandingkan dengan karbon aktif konvensional.

The natural potency which can be used to make the active carbon one of which is Aren fruit husk (Arenga Pinnata Merr). It is not only for cattle feed but also as active carbon with activator HNO₃. That activating substance is used to absorb Cu metal in industrial wastewater by using some research methods such as dehydration, carbonization, and activation. Then the last test was by using spectrophotometer UV-vis analysis and BET analysis. The variables used were varied such as fixed variables namely activation 300⁰C with time 1 hour, and independent variables namely HNO₃ activating substance with concentrations 30%, 50%, 70%, and particle sizes of  10,40,80,100, and 120 mesh. For the carbonization method, the tool used was pyrolysis with the final result namely charcoal aor also called char. Model equations used in this research are the Langmuir and Freundlich isotherm equations. The result of the lowest ash content was produced in the concentration of 30% amounted to 0.8680% in particle size of 40 mesh, for the lowest water level namely in concentration of 30% amounted to 5.189% in particle size of 40 mesh. The UV-Vis spectrophotometer analysis of copper (Cu) on activated carbon The obtained absorbance values are greater than those of the standard curve; therefore, extrapolation is performed in this analysis.  Additionally, BET analysis at three concentrations, namely 30%, 50%, and 70%, demonstrated that Cu metal could be adsorbed onto the activated carbon derived from waste areca nut husks at levels of 9.71%, 65.38%, and 5.36%, respectively. This data suggests that the activation process, particularly at 50%, resulted in the highest Cu concentration on the activated carbon. The BET analysis further indicates that the adsorption capacity for Cu increased significantly at 50?tivator concentration, showing a substantial improvement compared to the other concentrations. The surface area obtained from the BET analysis in three variations of activators indicates a decrease due to the entrapment of copper metal into the activated carbon derived from palm fruit husks. The activated carbon originating from palm fruit husks has been proven to provide a significant enhancement in the adsorption capacity for copper (Cu) from solutions. This creates an efficient and sustainable alternative compared to conventional activated carbon.

Kata Kunci : Karbon Aktif, Kulit Buah Aren, Pirolisis, Aktivasi HNO3